A estrutura industrial da Arábia Saudita é dominada por petróleo, gás natural, petroquímica, química e mineração. Essas indústrias apresentam riscos significativos de vazamentos de gases inflamáveis, explosivos e tóxicos. Portanto, sensores de gás à prova de explosão estão entre os componentes de linha de frente mais críticos em seus sistemas de segurança industrial.
Contexto do caso e requisitos principais
- Características da indústria: Toda a cadeia de suprimentos de petróleo e gás na Arábia Saudita — desde a perfuração e extração a montante até o transporte e refino a jusante e a produção petroquímica a jusante — envolve hidrocarbonetos (metano, propano, COVs, etc.) e gases tóxicos (sulfeto de hidrogênio H₂S, monóxido de carbono CO, etc.).
- Requisitos ambientais: Essas áreas são normalmente classificadas como Áreas Perigosas (Explosivas). Qualquer equipamento elétrico utilizado deve possuir certificação à prova de explosão para evitar que se torne uma fonte de ignição.
- Fatores regulatórios: As rigorosas normas de segurança da Organização de Normas da Arábia Saudita e de gigantes nacionais como a Saudi Aramco (por exemplo, as normas SAES da Aramco) exigem a instalação de sistemas de detecção de gás certificados em todas as áreas classificadas como perigosas.
Caso típico: Sistema integrado de detecção de gás na refinaria de Jazan da Saudi Aramco
1. Visão geral do projeto:
- Localização: Cidade Econômica de Jazan, Arábia Saudita.
- Instalação: A Refinaria de Jazan é um enorme complexo integrado para refino, petroquímica e geração de energia.
- Desafio: A instalação processa grandes quantidades de petróleo bruto com alto teor de enxofre, o que implica um risco muito elevado de vazamentos de H₂S. Além disso, toda a planta contém diversas atmosferas de gases inflamáveis. O ambiente costeiro de alta temperatura, alta umidade e alta salinidade representa sérios desafios à durabilidade dos equipamentos.
2. Cenários de aplicação de sensores de gás à prova de explosão:
Em uma instalação de grande porte como essa, sensores de gás à prova de explosão são instalados em centenas de pontos críticos:
- Vedações de bombas e compressores: Esses equipamentos rotativos são pontos comuns de vazamento. Sensores à prova de explosão, como catalisadores ou sensores infravermelhos, são instalados para monitorar gases combustíveis.
- Área do tanque de armazenamento (próximo às saídas de ventilação e braços de carregamento): Vapores podem ser liberados durante a transferência do produto ou devido à "respiração" causada por variações de temperatura. Sensores monitoram continuamente essa área.
- Áreas da Unidade de Processo (ex.: reatores, colunas de fracionamento): Detectores de gás fixos são instalados em flanges e conexões de válvulas onde H₂S e gases combustíveis podem estar presentes. Esses sensores geralmente possuem certificação de Segurança Intrínseca (Ex i), o que significa que não podem liberar energia suficiente para causar ignição, mesmo que apresentem falha enquanto energizados.
- Sistemas de esgoto e drenagem: Esses espaços confinados podem acumular gases inflamáveis (por exemplo, metano). Sensores à prova de explosão do tipo difusão ou com auxílio de bomba são usados para monitoramento.
- Entradas de ar para salas de controle e abrigos: Sensores são instalados nas entradas de ar desses edifícios para evitar a entrada de gases tóxicos ou inflamáveis, garantindo a segurança do pessoal.
3. Tecnologia de sensores e tipos à prova de explosão:
- Princípios da Tecnologia:
- Gases combustíveis: Utilizando principalmente tecnologias de microesferas catalíticas e infravermelho não dispersivo (NDIR). A tecnologia NDIR é cada vez mais popular em ambientes agressivos devido à sua imunidade à falta de oxigênio e à sua longa vida útil.
- Gases tóxicos (ex.: H₂S): Utilizando principalmente sensores eletroquímicos.
- Certificação à prova de explosão: Os equipamentos na Arábia Saudita geralmente precisam atender a padrões internacionais (como ATEX, IECEx) e à certificação local. Os tipos de proteção mais comuns incluem:
- Ex d [À prova de explosão]: O invólucro pode suportar uma explosão interna sem sofrer danos e impede a transmissão de chamas para a atmosfera externa.
- Ex e [Segurança Aumentada]: Medidas adicionais são aplicadas para evitar a possibilidade de ocorrência de arcos elétricos, faíscas ou temperaturas excessivas.
- Ex i [Segurança Intrínseca]: A segurança é garantida pela limitação da energia elétrica no circuito. Este é um dos níveis mais altos de proteção, frequentemente usado para sensores que requerem manutenção em campo com a energia ligada.
4. Integração de Sistemas e Aplicação de Dados:
Esses sensores à prova de explosão não operam isoladamente, mas estão conectados a um Sistema de Controle de Detecção de Gás que abrange toda a planta.
- Alarme em tempo real: Quando um sensor detecta que a concentração de gás atinge um nível de alarme predefinido, ele aciona alarmes sonoros e visuais na sala de controle central, indicando a localização exata do vazamento.
- Desligamento/Controle Automático: O sistema pode iniciar automaticamente procedimentos de emergência, tais como:
- Ativar os sistemas de ventilação na área do vazamento.
-
- Fechamento automático das válvulas de parada de emergência relevantes.
- Parar bombas ou compressores próximos.
- Registro e análise de dados: Todos os dados são registrados e analisados para manutenção preditiva (por exemplo, identificação de equipamentos com pequenos vazamentos frequentes), otimização de rotas de patrulha e realização de auditorias de segurança.
Desafios e Tendências Futuras
- Durabilidade ambiental: O clima extremo da Arábia Saudita (alta temperatura, areia, corrosão por sal) testa severamente os materiais da carcaça, o desempenho da vedação e a estabilidade dos componentes eletrônicos. Os equipamentos exigem um alto índice de proteção contra ingresso (IP).
- Redução do Custo Total de Propriedade: Isso inclui os custos de calibração, manutenção e substituição de sensores. A tendência futura é o uso de tecnologias mais estáveis e duradouras (como o infravermelho) e sensores inteligentes com capacidade de autodiagnóstico, que podem reportar falhas ou degradação.
- Inteligência artificial e manutenção preditiva: Integrados à tecnologia IoT, os sensores de gás à prova de explosão estão se tornando parte da Indústria 4.0. Ao analisar tendências de dados, o sistema pode alertar sobre possíveis falhas de equipamentos.antesAs concentrações de gás atingem níveis perigosos, o que exige uma mudança de resposta reativa para prevenção proativa.
- Sensores sem fio à prova de explosão: Para modificações em instalações ou áreas onde a fiação é difícil, o uso de sensores de gás sem fio certificados está se tornando uma solução complementar flexível e eficiente.
- Conjunto completo de servidores e módulo de software sem fio, compatível com RS485, GPRS, 4G, Wi-Fi, LoRa e LoRaWAN.
- Para mais sensores de gás Informação,
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Data da publicação: 23/09/2025